專利名稱：電動(dòng)車輛的功率轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)作為對(duì)象的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)用于還包括鉄道車輛或電動(dòng)汽車的電動(dòng)車輛等，尤其涉及探測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的異常的溫度上升而停止功率轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作以防止電動(dòng)機(jī)的故障的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在電車用電動(dòng)機(jī)的情況下，為了抑制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的發(fā)熱，安上冷卻用的鼓風(fēng)機(jī)。因此，在鼓風(fēng)機(jī)的吸入ロ發(fā)生堵塞的情況下，由于冷卻不足，因而有時(shí)候電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子溫度上升，引起轉(zhuǎn)子的絕緣破壞，電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障。因此，有必要通過(guò)探測(cè)由于鼓風(fēng)機(jī)的吸入ロ堵塞等而產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子的異常的溫度上升，停止逆變器的動(dòng)作，從而將電動(dòng)機(jī)的故障防止于未然。作為現(xiàn)有的技術(shù)，在例如下述專利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子(rotor，轉(zhuǎn)子)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率和電流來(lái)計(jì)算溫度的方法。專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2006 — 280142號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求I0016、圖I)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
然而，在計(jì)算上述專利文獻(xiàn)I所示的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的溫度的方法中，在感應(yīng)電機(jī)安裝有速度傳感器為前提，即采用帶有速度傳感器的控制的功率轉(zhuǎn)換裝置。因此，如果沒(méi)有速度傳感器，則存在不能正確地推測(cè)轉(zhuǎn)子側(cè)的次級(jí)電阻值、也不能計(jì)算轉(zhuǎn)子側(cè)的溫度的課題。本發(fā)明是鑒于上述而做出的，其目的在干，得到能夠在感應(yīng)電機(jī)的無(wú)速度傳感控制中檢測(cè)感應(yīng)電機(jī)的異常的溫度上升的電動(dòng)車輛的功率轉(zhuǎn)換裝置。用于解決課題的方案
為了解決上述的課題、達(dá)成目的，本發(fā)明具備驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電機(jī)的功率轉(zhuǎn)換器和控制所述功率轉(zhuǎn)換器的控制部，所述控制部具有驅(qū)動(dòng)停止部，該驅(qū)動(dòng)停止部具備次級(jí)電阻溫度檢測(cè)部，基于所述感應(yīng)電機(jī)檢測(cè)到的電流、根據(jù)所述電流而計(jì)算得到的感應(yīng)電機(jī)的速度信息以及由外部速度信息檢測(cè)部檢測(cè)到的電動(dòng)車輛的速度信息，來(lái)檢測(cè)所述感應(yīng)電機(jī)的次級(jí)電阻的溫度上升；以及驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)輸出部，根據(jù)所述電動(dòng)車輛的速度信息和來(lái)自所述次級(jí)電阻溫度檢測(cè)部的輸出，來(lái)輸出停止所述功率轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)。發(fā)明的效果
依據(jù)本發(fā)明，起到能夠在感應(yīng)電機(jī)的無(wú)速度傳感控制中檢測(cè)感應(yīng)電機(jī)的異常的溫度上升的效果。


圖I是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成圖。
圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的驅(qū)動(dòng)停止部的構(gòu)成圖。圖3是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的次級(jí)電阻溫度上升異常探測(cè)的原理的圖。圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成圖。圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的驅(qū)動(dòng)停止部的構(gòu)成圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
I感應(yīng)電機(jī)；2功率轉(zhuǎn)換器；3a、3b、3c電流檢測(cè)器；4電流指令計(jì)算部；5控制部；6PWM控制部；7積分部；8電壓指令計(jì)算部；9 dq/uvw變換部；10、25驅(qū)動(dòng)停止部；11運(yùn)轉(zhuǎn)指令部；12導(dǎo)電弓部；13車輪；14外部速度檢測(cè)部；15、20減法器；16、18乘法器；17除法器；19外部速度檢測(cè)部的異常探測(cè)部；21、24、28比較器；22邏輯與(AND)部；23延時(shí)元件(10 sec);26、27基準(zhǔn)轉(zhuǎn)差率角頻率計(jì)算部；30次級(jí)電阻溫度檢測(cè)器；31驅(qū)動(dòng)停止信號(hào) 輸出部；fov異常探測(cè)值；Gstop停止信號(hào)；Id d軸電流檢測(cè)值；Id* d軸電流指令；Iq q軸電流檢測(cè)值；Iq* q軸電流指令；Iu、Iv、Iw相電流；Lr電動(dòng)機(jī)的次級(jí)電感；Rr電動(dòng)機(jī)的次級(jí)電阻值；Vd* d軸電壓指令；Vq* q軸電壓指令；Θ相位；τ *轉(zhuǎn)矩指令；ω電動(dòng)機(jī)角頻；ω inv逆變器角頻率；ω train電車的速度信息。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明所涉及的電動(dòng)車輛的功率轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)施方式。此外,本發(fā)明并不被本實(shí)施方式所限定。實(shí)施方式I.
圖I是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成圖，圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的驅(qū)動(dòng)停止部的構(gòu)成圖。在圖I中，本實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)車輛的功率轉(zhuǎn)換裝置，作為主要的構(gòu)成，具有驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電機(jī)I的功率轉(zhuǎn)換器2、電流檢測(cè)器3a、3b、3c以及控制部5而構(gòu)成。另外，在圖I中，示出感應(yīng)電機(jī)I、外部速度檢測(cè)部14、與功率轉(zhuǎn)換器2的直流的正(+ )側(cè)連接的導(dǎo)電弓12以及與功率轉(zhuǎn)換器2的直流的負(fù)(-)側(cè)連接的車輪13。為了檢測(cè)電動(dòng)車輛的速度，在車輪13連接有外部速度檢測(cè)部14，但該外部速度檢測(cè)部14是為了顯示駕駛臺(tái)的速度計(jì)、速度顯示器的速度而系統(tǒng)性地配備的。電流檢測(cè)器3a.3b.3c檢測(cè)在感應(yīng)電機(jī)I產(chǎn)生的相電流Iu、Iv, Iw。圖I記載了作為交流側(cè)的電流檢測(cè)器3而由CT等檢測(cè)流動(dòng)于連接功率轉(zhuǎn)換器2與感應(yīng)電機(jī)I的接線的電流的方法，但也可以使用其他公知的方法，使用母線電流等在功率轉(zhuǎn)換器2內(nèi)部流動(dòng)的電流來(lái)檢測(cè)相電流。此夕卜，由于Iu+Iv+Iw=0的關(guān)系成立，因而還能夠根據(jù)U、V這2相的檢測(cè)電流來(lái)求出w相的電流，因此，也可以省略w相的電流檢測(cè)部3c。當(dāng)然，不用說(shuō)，也可以根據(jù)U、w這2相的檢測(cè)電流來(lái)求出V相的電流。接著,說(shuō)明控制部5的構(gòu)成。控制部5,作為主要的構(gòu)成,具備dqAivv相變換部9、電壓指令計(jì)算部8、電流指令計(jì)算部4、運(yùn)轉(zhuǎn)指令部11、PWM控制部6、積分部7以及驅(qū)動(dòng)停止部10而構(gòu)成。此外，如所公知的，dq/uvw相變換部9在將三相電流向旋轉(zhuǎn)正交ニ軸進(jìn)行坐標(biāo)變換時(shí)需要控制坐標(biāo)軸。如果設(shè)該控制坐標(biāo)軸的相位為Θ，則該相位Θ是由積分部7對(duì)電動(dòng)機(jī)速度ω進(jìn)行積分而得到的值。dq/uvv相變換部9將從電流檢測(cè)器3得到的相電流Iu、Iv、Iw坐標(biāo)變換成相位Θ的旋轉(zhuǎn)正交ニ軸(d_q軸)(以下，稱為“旋轉(zhuǎn)ニ軸坐標(biāo)”)上的d軸電流檢測(cè)值Id、q軸電流檢測(cè)值Iq。經(jīng)坐標(biāo)變換的d軸電流檢測(cè)值Id、q軸電流檢測(cè)值Iq輸入至電壓指令計(jì)算部8。外部速度檢測(cè)部14檢測(cè)電動(dòng)車輛的速度，所檢測(cè)到的電動(dòng)車輛的速度輸入至運(yùn)轉(zhuǎn)指令部11。運(yùn)轉(zhuǎn)指令部11進(jìn)行單位變換，從而將所輸入的電動(dòng)車輛的速度輸入至驅(qū)動(dòng)停止部10。例如，如果所檢測(cè)到的電動(dòng)車輛的速度的單位是[km/h]，則在運(yùn)轉(zhuǎn)指令部11乘以系數(shù)而變換成otrain[rad/sec],作為電車的速度信息ω train而輸入至驅(qū)動(dòng)停止部10。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)指令部11將轉(zhuǎn)矩指令τ *輸出至電流指令計(jì)算部4，如(I)式所示，電流指令計(jì)算部4使用來(lái)自運(yùn)轉(zhuǎn)指令部11的轉(zhuǎn)矩指令τ *、能夠根據(jù)感應(yīng)電機(jī)I的電動(dòng)機(jī)常數(shù)(motor constant)和特性而決定的次級(jí)磁通量指令Φ*以及電動(dòng)機(jī)常數(shù)(電動(dòng)機(jī)的互感M、電動(dòng)機(jī)的次級(jí)電感Lr以及極對(duì)數(shù)P)，來(lái)計(jì)算q軸電流指令I(lǐng)q*。[數(shù)式I]
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車輛的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 具備 功率轉(zhuǎn)換器，驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電機(jī)；以及 控制部，控制所述功率轉(zhuǎn)換器， 所述控制部具有驅(qū)動(dòng)停止部，該驅(qū)動(dòng)停止部具備 次級(jí)電阻溫度檢測(cè)部，基于所述感應(yīng)電機(jī)檢測(cè)到的電流、根據(jù)所述電流而計(jì)算得到的感應(yīng)電機(jī)的速度信息以及由外部速度信息檢測(cè)部檢測(cè)到的電動(dòng)車輛的速度信息，來(lái)檢測(cè)所述感應(yīng)電機(jī)的次級(jí)電阻的溫度上升；以及 驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)輸出部，根據(jù)所述電動(dòng)車輛的速度信息和來(lái)自所述次級(jí)電阻溫度檢測(cè)部的輸出，來(lái)輸出停止所述功率轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車輛的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)輸出部，在所述電動(dòng)車輛的速度信息為既定的值以上的情況下，輸出所述停止信號(hào)。
3.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車輛的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)輸出部，在所述次級(jí)電阻的溫度持續(xù)既定延時(shí)以上的情況下，輸出所述停止信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明具備驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電機(jī)(1)的功率轉(zhuǎn)換器(2)和控制功率轉(zhuǎn)換器(2)的控制部(5)，控制部(5)具有驅(qū)動(dòng)停止部(10)，該驅(qū)動(dòng)停止部具備次級(jí)電阻溫度檢測(cè)部(30)，根據(jù)感應(yīng)電機(jī)(1)檢測(cè)到的電流(d軸電流檢測(cè)值(Id)和q軸電流檢測(cè)值(Iq)或d軸電流指令(Id*)和q軸電流指令(Iq*))、根據(jù)電流而計(jì)算得到的逆變器角頻率(ωinv)以及由外部速度信息檢測(cè)部(14)檢測(cè)到的電動(dòng)車輛的速度信息(ωtrain)，來(lái)檢測(cè)感應(yīng)電機(jī)(1)的次級(jí)電阻的溫度上升；以及驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)輸出部(31)，根據(jù)電動(dòng)車輛的速度信息(ωtrain)和來(lái)自次級(jí)電阻溫度檢測(cè)部(30)的輸出(偏差)，輸出停止功率轉(zhuǎn)換器(2)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)(Gstop)。
文檔編號(hào)H02P27/06GK102668368SQ20098016321
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者岡山秀夫, 河野雅樹(shù) 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社